고신호대잡음비와 적절한 명암도의 화성 표면 이미지를 얻기 위해, 톈원 1호 고해상도 카메라 CMOS 검출기의 노출 파라미터를 상세히 설계하고, 롤러 셔터 효과 왜곡에 대한 정량적 분석 및 보정을 수행하였다. 먼저 CMOS 검출기의 광전 응답 모델을 구축하고, 노출 시간과 PGA 이득이 영상의 신호 대 잡음비에 미치는 영향을 비교하여 노출 시간을 우선 조절 변수로 결정하였다. 노출 시간 제약 조건 분석과 목표면 조도 계산 방법을 명확히 한 후, 서로 다른 화성 표면 반사율, 태양 천정각 및 궤도 고도 조건에서 노출 시간 설계 결과와 영상 신호 대 잡음비를 제시하였다. 마지막으로 CMOS 검출기 롤러 셔터 왜곡 메커니즘을 분석하고 보정 방법 및 이론적 보정 정확도를 제안하였다. 시뮬레이션 결과 영상 신호 대 잡음비는 궤도 영상 이동 제한 영역 밖에서 약 48.28 dB를 유지하며, 제한 영역 내에서는 점차 감소하여 반사율이 0.1일 때 최저 32.45 dB, 전형적인 복사 환경에서 영상 신호 대 잡음비는 45.56 dB임을 보였다. 실제 궤도 영상 이동 분석에 따르면 CMOS 검출기 롤러 셔터 효과는 수십 픽셀의 기울기 왜곡을 유발하며, 궤도 영상 이동 측정 오차가 3.46‰를 넘지 않는 조건에서 해당 방법으로 보정한 후 영상 특징점 변위량이 1픽셀 이내임을 확인하였다.

화성 고해상도 카메라;CMOS 검출기;노출 파라미터;롤러 셔터 왜곡 보정